文｜國(guó)際商業(yè)機(jī)器（中國(guó)）有限公司 錢金鑌

在當(dāng)前的全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，公司可能會(huì)發(fā)現(xiàn)他們需要在現(xiàn)有大樓旁邊或者遠(yuǎn)在另一個(gè)半球的遠(yuǎn)程位置提供額外的數(shù)據(jù)中心容量，以便滿足全新的和不斷變化的業(yè)務(wù)及IT需求。他們可能需要快速部署數(shù)據(jù)中心解決方案或者靠近客戶、制造廠或遠(yuǎn)程設(shè)施來(lái)提供數(shù)據(jù)中心功能，以便滿足增長(zhǎng)或高密度計(jì)算需求。為了滿足靈活的短期需求或在等待構(gòu)建傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的18～24個(gè)月的漫長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，臨時(shí)緩解壓力，許多公司都在考慮或者正在部署集裝箱式數(shù)據(jù)中心。

集裝箱式數(shù)據(jù)中心的優(yōu)點(diǎn)有很多，最棒的一點(diǎn)就是它的易于部署性還有便攜性，以前我們腦海中的數(shù)據(jù)中心，總是一些寬敞的機(jī)房和排列整齊的機(jī)架。然而集裝箱式數(shù)據(jù)中心的出現(xiàn)打破了這個(gè)常規(guī)，我們見到了可以上山下海的數(shù)據(jù)中心，大大的增加了數(shù)據(jù)中心IT系統(tǒng)的靈活性。實(shí)現(xiàn)“便攜”可搬運(yùn)，對(duì)于那些因?yàn)楣ぷ餍枰獙⒂?jì)算設(shè)備轉(zhuǎn)移到災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)，或是因拓展業(yè)務(wù)需要將計(jì)算設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離搬運(yùn)的企業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)好的選擇。再者就是可快速搭建，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心從設(shè)計(jì)到建造要耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，而集裝箱式數(shù)據(jù)中心模塊化的設(shè)計(jì)便于搭建和擴(kuò)充，并且不受空間和地域限制。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，這種一體化的數(shù)據(jù)中心也免去了自行建造中的不少麻煩。不僅如此，集裝箱式數(shù)據(jù)中心是快速部署更高密度的計(jì)算能力（服務(wù)器）的最有效方式，同時(shí)結(jié)合節(jié)能措施以最大程度減少碳排放量并提高投資回報(bào)率。

集裝箱式數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)架構(gòu)能夠提供功能全面的數(shù)據(jù)中心的全部運(yùn)營(yíng)特性。IBM的便攜式模塊化數(shù)據(jù)中心就是這樣的集裝箱式數(shù)據(jù)中心（如圖1所示），可通過(guò)開放的IT架構(gòu)和設(shè)計(jì)來(lái)支持持續(xù)運(yùn)營(yíng)、靈活性及快速部署，從而滿足這些目標(biāo)。本文將介紹IBM針對(duì)構(gòu)建集裝箱式數(shù)據(jù)中心解決方案提出的建議，以便您的數(shù)據(jù)中心能夠支持多家供應(yīng)商的技術(shù)，同時(shí)受益于由該整體基礎(chǔ)架構(gòu)所帶來(lái)的安全、靈活、適合高密度部署、按需擴(kuò)展并能夠在12～14周內(nèi)完成部署的能力。

圖 1

1 根據(jù)您的使用目的來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心

在決策評(píng)估階段，最好的方法就是首先確定您的使用目的以及對(duì)數(shù)據(jù)中心解決方案的需求，明確了解自己的期望值能夠幫助您決定哪類數(shù)據(jù)中心是最適合滿足需求的最佳解決方案，集裝箱模塊化數(shù)據(jù)中心最適合以下一種或多種情況：

（1）遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心：需要在遠(yuǎn)離現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的其他地方安裝和使用。

（2）臨時(shí)數(shù)據(jù)中心：需要一個(gè)臨時(shí)的解決方案，以便填補(bǔ)需要花費(fèi)18～24個(gè)月才能建成傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的時(shí)間差距。

（3）移動(dòng)數(shù)據(jù)中心：用戶需要能跟著他們?cè)诟鞯刈鳂I(yè)，可隨時(shí)遷移的解決方案，或者您需要為了災(zāi)難恢復(fù)或避免災(zāi)難而部署移動(dòng)解決方案。

（4）數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的空間、電力或冷卻資源都出現(xiàn)短缺，您需要在現(xiàn)有設(shè)施旁邊或者在稍遠(yuǎn)的位置添加容量。

（5）云計(jì)算：需要隨時(shí)可以快速部署并運(yùn)行的高密度或者云計(jì)算解決方案。

表1具體闡述了IBM便攜式模塊化數(shù)據(jù)中心等集裝箱解決方案的不同需求，并且解釋了公司為什么會(huì)考慮通過(guò)這個(gè)應(yīng)用來(lái)滿足需求。

2 IBM集裝箱數(shù)據(jù)中心特點(diǎn)

2.1 物理安全的環(huán)境

從干熱的沙漠到濕冷地區(qū)，IBM便攜式模塊化數(shù)據(jù)中心幾乎適合在任何位置和環(huán)境中安裝與運(yùn)營(yíng)。每個(gè)集裝箱都完全隔離和密封，因此在任何天氣條件下都能確保持續(xù)運(yùn)行。集裝箱隔離可保護(hù)數(shù)據(jù)中心不受外界溫度、濕度、煙霧、灰塵和大火的影響以及射電干擾（RFI）和電磁干擾（EMI）。此外，進(jìn)入集裝箱的每個(gè)大門都采用防水、防火和防煙的三重密封設(shè)計(jì)，從而能夠進(jìn)一步保護(hù)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)環(huán)境。當(dāng)集裝箱解決方案設(shè)計(jì)得當(dāng)時(shí)，您無(wú)需使用保護(hù)罩或建筑物，從而能夠避免昂貴的建設(shè)成本、建設(shè)時(shí)間和可能出現(xiàn)的誤工，并且避免與獲得許可相關(guān)的時(shí)間和成本。此外，集裝箱解決方案還能幫助您控制置業(yè)成本或租賃成本及建筑物的長(zhǎng)期維護(hù)成本。

表1

除了這個(gè)環(huán)境隔離需求外，每個(gè)數(shù)據(jù)中心都必須確保安全，無(wú)論在什么位置。每個(gè)集裝箱的大門口都需配備接入控制系統(tǒng)，以便只允許獲得授權(quán)的人員通行。每個(gè)大門口和集裝箱內(nèi)部都要安裝閉路電視（CCTV）攝像機(jī)以便遠(yuǎn)程監(jiān)控有誰(shuí)進(jìn)入了集裝箱以及集裝箱內(nèi)部情況。IBM便攜式模塊化數(shù)據(jù)中心為每個(gè)集裝箱都配備了接入控制和CCTV監(jiān)控系統(tǒng)。

2.2 無(wú)需中斷運(yùn)行的內(nèi)部服務(wù)與維護(hù)

為了在IT設(shè)備服務(wù)與維護(hù)期間滿足持續(xù)IT運(yùn)營(yíng)需求，我們的集裝箱解決方案可確保IT設(shè)備的服務(wù)與維護(hù)不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)中心環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，也不會(huì)約束服務(wù)與運(yùn)營(yíng)。我們的環(huán)境允許工作人員為了順利地部署和運(yùn)營(yíng)IT解決方案而輕松安裝設(shè)備、建立網(wǎng)絡(luò)連接和布線。例如，我們使用的IT機(jī)柜軌道系統(tǒng)允許在封閉式安全集裝箱中對(duì)機(jī)柜進(jìn)行全面維護(hù)操作，包括機(jī)柜前端和后端（前后推動(dòng)放置在導(dǎo)軌上的服務(wù)器機(jī)柜即可），可輕松接入所有的IT設(shè)備及其需要的電源和網(wǎng)絡(luò)連接與分配系統(tǒng)，如圖2所示。

圖 2

2.3 提供高可用性與監(jiān)控能力的IT與數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)

集裝箱解決方案提供集成的、全面的IT和數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，能夠幫助您確保運(yùn)營(yíng)的高可用性。遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心環(huán)境的能力能夠幫助您發(fā)現(xiàn)并且攻克任何潛在的可用性威脅或其他問(wèn)題，以防它們產(chǎn)生實(shí)際影響。

試想假如風(fēng)扇或UPS模塊等組件發(fā)生故障，將會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)冗余能提供備份能力，可消除與設(shè)備故障和維修相關(guān)的故障中斷。便攜式模塊化數(shù)據(jù)中心解決方案為所有系統(tǒng)提供冗余選項(xiàng)，以便支持持續(xù)運(yùn)營(yíng)與并發(fā)維護(hù)。每個(gè)組件都可設(shè)計(jì)成N+1、2N或2（N+1）冗余以便滿足您的可用性需求。

2.4 通過(guò)設(shè)計(jì)靈活性來(lái)滿足您的特定需求

沒(méi)有任何兩個(gè)數(shù)據(jù)中心是完全相同的。因此，靈活性對(duì)于任何數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)而言都至關(guān)重要的，包括您的集裝箱式數(shù)據(jù)中心。將靈活性融入到設(shè)計(jì)中能夠幫助您滿足現(xiàn)在的IT和數(shù)據(jù)中心需求，并且通過(guò)擴(kuò)展來(lái)滿足未來(lái)需求。

當(dāng)IBM交付便攜式模塊化數(shù)據(jù)中心時(shí)，我們?cè)O(shè)計(jì)、構(gòu)建并且測(cè)試作為全面集成系統(tǒng)提供的完整解決方案，包含您所需要的幾乎全部IT和物理基礎(chǔ)架構(gòu)組件。我們可將您的集裝箱設(shè)計(jì)成包括冷水機(jī)組、冷凝器、UPS系統(tǒng)及消防和監(jiān)控系統(tǒng)?；蛘?，如果您不需要完整基礎(chǔ)架構(gòu)的話，我們可調(diào)整解決方案以滿足您的特定IT或物理基礎(chǔ)架構(gòu)子系統(tǒng)的需求。

2.5 緊湊高效的節(jié)能制冷模式

面對(duì)集裝箱式數(shù)據(jù)中心這樣一個(gè)密閉緊湊的環(huán)境，IBM設(shè)計(jì)了直接蒸發(fā)式冷卻、水冷冷卻和自然冷卻作為制冷單元的選項(xiàng)，制冷機(jī)組的終端模式也有頂部風(fēng)機(jī)盤管、行間制冷、IBM冷水背板等可選單元，結(jié)合自然冷卻技術(shù)，用戶可依據(jù)數(shù)據(jù)中心最終交付使用的氣候環(huán)境和投資預(yù)期選擇適用的制冷方案，如圖3所示。

圖3

2.6 IBM綠色自然冷卻

值得一提的是被稱為“綠色自然冷卻”的制冷技術(shù)，它采用全隔離熱交換模式，能高效地對(duì)氣流進(jìn)行管理，同時(shí)不受制于大氣條件的影響。結(jié)合低耗EC風(fēng)機(jī)、廢熱回收和被動(dòng)式換熱器裝置，整體方案可實(shí)現(xiàn)平均PUE1.07-1.14（具體視當(dāng)?shù)貧夂驐l件而定），不僅自然冷卻效率高、低碳排放，而且運(yùn)維費(fèi)用低，有助于用戶縮短投資回報(bào)周期。

2.7 支持云計(jì)算的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)

云的興起給我們描繪了一個(gè)美好的愿景，隨著云計(jì)算時(shí)代的到來(lái)，刀片服務(wù)器作為聚合系統(tǒng)的基礎(chǔ)服務(wù)器，正成為云架構(gòu)的主要組件之一，其構(gòu)建的高密度虛擬化平臺(tái)正幫助客戶走向一個(gè)云架構(gòu)的虛擬資源池。因此，對(duì)于數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)是否為開放架構(gòu)，是否適合部署高密度的如刀片服務(wù)器平臺(tái)等，是否為高度靈活的可擴(kuò)展動(dòng)態(tài)架構(gòu)成為數(shù)據(jù)中心的重要評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。IBM標(biāo)準(zhǔn)的全尺寸IT機(jī)柜可接納任何機(jī)柜安裝式IT設(shè)備以及IBM特殊刀片服務(wù)器iDataPlex?等特殊形式的機(jī)柜和某些非機(jī)柜安裝式設(shè)備，支持服務(wù)器機(jī)柜的密度可達(dá)到30kW機(jī)柜的能力，使數(shù)據(jù)中心環(huán)境具備了適應(yīng)高密度的配置靈活性，同時(shí)滿足了云計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)的需求。

3 IBM集裝箱數(shù)據(jù)中心國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)例

川慶物探公司為了更好地服務(wù)于油氣勘探，整體推進(jìn)了地震資料采集處理計(jì)算一體化。靠前處理計(jì)算中心，便是一體化過(guò)程的較好體現(xiàn)。已實(shí)施的靠前處理計(jì)算中心項(xiàng)目是2006年的廣安三維項(xiàng)目、2007年龍崗三維項(xiàng)目、2008年大龍崗（閬中）三維項(xiàng)目、2008年大川中二維項(xiàng)目、2008～2009年新疆庫(kù)克深三維項(xiàng)目等。

從已實(shí)施的靠前處理計(jì)算分中心項(xiàng)目來(lái)看，一體化的推進(jìn)，對(duì)提高項(xiàng)目服務(wù)質(zhì)量，縮短項(xiàng)目服務(wù)周期，至關(guān)重要。

“但是，建立靠前處理計(jì)算分中心，所耗費(fèi)的人力、物力、財(cái)力，其浪費(fèi)較大。為了更好地推進(jìn)公司地震資料采集處理計(jì)算一體化進(jìn)程，我們?cè)趦赡甑姆治稣{(diào)研的基礎(chǔ)上，實(shí)施了IBM的移動(dòng)數(shù)據(jù)機(jī)房方案?！贝☉c物探公司計(jì)算機(jī)所副所長(zhǎng)湯成兵透露，采用標(biāo)準(zhǔn)20英尺鋼結(jié)構(gòu)貨柜為載體，高密度機(jī)房設(shè)計(jì)，供配電、UPS、精密空調(diào)、消防、PC集群、存儲(chǔ)等集于一體。其中配置了96kW的UPS、252顆6核英特爾至強(qiáng)5650處理器、萬(wàn)兆主干網(wǎng)絡(luò)、GPFS并行文件系統(tǒng)、100TB全光纖磁盤陣列，整個(gè)機(jī)房的設(shè)計(jì)能效比PUE為1.2。

4 結(jié)束語(yǔ)

從集裝箱數(shù)據(jù)中心概念的提出到現(xiàn)今技術(shù)的不斷更新完善，不過(guò)短短數(shù)年的時(shí)間，這種易運(yùn)輸、易搭建、周期短、易擴(kuò)展、高能源效率、適合云計(jì)算、不苛求環(huán)境的一體化數(shù)據(jù)中心解決方案必將帶來(lái)一股新的熱潮。